民用飛機運營支持?jǐn)?shù)據(jù)集成研究

張文燕

摘 要：在信息時代日益激烈的競爭環(huán)境中，信息化幫助民航運用現(xiàn)代信息技術(shù)來實現(xiàn)經(jīng)營戰(zhàn)略、行為規(guī)劃和業(yè)務(wù)流程，從而提高商業(yè)核心競爭力，但不同的信息系統(tǒng)在使用中，數(shù)據(jù)不一致和數(shù)據(jù)冗余問題與日劇增，民航制造及運營方嚴(yán)重面臨“數(shù)據(jù)管理危機”，逐步呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)量大、涉及領(lǐng)域廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點，這些海量的分散在不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)導(dǎo)致了數(shù)據(jù)資源利用的復(fù)雜性和管理的高難度，在信息化建設(shè)過程中，最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)就是數(shù)據(jù)資源的整合任務(wù)。該文將從數(shù)據(jù)集成標(biāo)準(zhǔn)體系和實際應(yīng)用的角度對民用飛機運營支持?jǐn)?shù)據(jù)集成進行闡述。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)集成 數(shù)據(jù)交換 運營支持?jǐn)?shù)據(jù)

中圖分類號：V32 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（b）-0004-04

隨著民航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，民機制造商的贏利模式已從傳統(tǒng)的“以產(chǎn)品為核心”轉(zhuǎn)變到“面向客戶的全壽命周期增值服務(wù)”，航空公司也從購買飛機產(chǎn)品逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橘徺I“可靠的飛行時間及解決方案”。在市場和技術(shù)的雙重驅(qū)動作用下，國際領(lǐng)先企業(yè)通過結(jié)合理論研究和產(chǎn)業(yè)實踐，將發(fā)展“方案化、信息化、實時化”的運營支持?jǐn)?shù)據(jù)集成作為今后重要的發(fā)展方向，并不斷完善相應(yīng)的行業(yè)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，利用其產(chǎn)品優(yōu)勢制造更高的技術(shù)準(zhǔn)入壁壘，在行業(yè)競爭中占據(jù)更有利的地位。

民用飛機運營支持?jǐn)?shù)據(jù)集成是一項具有戰(zhàn)略性的研究，對于在民用飛機全壽命周期管理中，保證數(shù)據(jù)完整性和一致性、數(shù)據(jù)源的唯一性，支持各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的協(xié)同工作，最終促進民用飛機運營支持業(yè)務(wù)高效運行，提升民用飛機的運營安全，降低民用飛機日常運營維護和信息系統(tǒng)維護的代價具有重大意義。通過對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的分析可以看出，先進的民用飛機數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)應(yīng)該遵循如下原則：一是標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動的數(shù)據(jù)集成，即數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)應(yīng)該建立在民用飛機相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上；二是應(yīng)該摒棄點對點的數(shù)據(jù)交換方式，建立獨立的數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)，使之不依賴于特定的廠商和工具。同時，民用飛機運營支持?jǐn)?shù)據(jù)集成是一項復(fù)雜而艱巨的任務(wù)，呈現(xiàn)出了業(yè)務(wù)復(fù)雜性、國際標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜性（S3000L、S1000D、S2000M等）、異構(gòu)數(shù)據(jù)的復(fù)雜性（BOM、2D制圖、3D模型等）和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的復(fù)雜性（工程數(shù)據(jù)管理、航材管理系統(tǒng)、飛行訓(xùn)練系統(tǒng)等）。

1 規(guī)范

ASD（歐洲宇航與防務(wù)工業(yè)協(xié)會）組織編寫并發(fā)布了一系列規(guī)范產(chǎn)品客戶服務(wù)或保障業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，并建立各標(biāo)準(zhǔn)之間的數(shù)據(jù)交換規(guī)范，各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范之間的關(guān)系如圖1所示。其中，ASD S1000D是技術(shù)出版物標(biāo)準(zhǔn)，ASD S2000M是物資管理標(biāo)準(zhǔn)，ASD S3000L是綜合后勤保障分析標(biāo)準(zhǔn)，ASD S4000M是計劃維修大綱標(biāo)準(zhǔn)，ASD S5000F是在役數(shù)據(jù)反饋標(biāo)準(zhǔn)，ASD S9000D是ASD ILS系列規(guī)范數(shù)據(jù)字典，ASD SX000I是ILS手冊，DEX1A&D（Product Breakdown for Support）是產(chǎn)品分解規(guī)范，DEX2A&D（Faults related to products）是故障狀態(tài)規(guī)范，DEX3A&D（Task Set）是任務(wù)規(guī)范，DEX5A&D（Maintenance plan）是維修計劃規(guī)范，DEX7A&D（Operational Feedback）是工作包報告規(guī)范，DEX9A&D（Work Package Report）是使用和維修反饋規(guī)范。

PLCS（產(chǎn)品壽命周期保障）ISO 10303-239標(biāo)準(zhǔn)從一個嶄新的角度詮釋了產(chǎn)品全壽命周期過程中的信息保障體系，同時ISO 10303-239（PLCS）是建立在其他有關(guān)產(chǎn)品保障標(biāo)準(zhǔn)功能定義的基礎(chǔ)之上的，包括AECMA S1000D，AECMA Spec 2000M，DEF 00-60等，有效地避免了與其他標(biāo)準(zhǔn)之間的潛在沖突。

2 數(shù)據(jù)集成思路

2.1 架構(gòu)

民用飛機運營支持主要包含技術(shù)出版物編制、航材工程支援、飛行訓(xùn)練、維修工程分析及現(xiàn)場支援。集成的數(shù)據(jù)中心，可獲取設(shè)計部門提供的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計文檔、數(shù)模文件以及航空公司的飛機運營數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)，從而保障維修工程、技術(shù)出版物、航材支援、飛行訓(xùn)練幾個業(yè)務(wù)系統(tǒng)所需的輸入、輸出數(shù)據(jù)信息，并可對飛機的構(gòu)型狀態(tài)、數(shù)據(jù)的技術(shù)狀態(tài)、有效性進行管理，數(shù)據(jù)集成的總體架構(gòu)如圖2所示。

2.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及構(gòu)型建模

民用飛機運營支持?jǐn)?shù)據(jù)集成主要針對兩方面內(nèi)容，一部分為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及構(gòu)型信息管控，另一部分為技術(shù)數(shù)據(jù)管控。

針對民用飛機服務(wù)領(lǐng)域內(nèi)的不同業(yè)務(wù)需求，形成基于飛機系統(tǒng)劃分和飛機產(chǎn)品部段劃分兩種視圖的中心數(shù)據(jù)庫。

系統(tǒng)視圖是面向維護的縱向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，共分為兩個層次：頂層和構(gòu)型層。

頂層結(jié)構(gòu)除了包含有系統(tǒng)、分系統(tǒng)、分分系統(tǒng)三層外，在分分系統(tǒng)下構(gòu)型層之上還有一層單元體，細分出單元體層的主要原因是以下幾點。

（1）若按照系統(tǒng)、分系統(tǒng)、分分系統(tǒng)三層劃分，構(gòu)型層之上只有4位編碼，如C1-2143（21-系統(tǒng)，4-分系統(tǒng)，3-分分系統(tǒng)）；而技術(shù)出版物系統(tǒng)及維修工程分析等系統(tǒng)都要求是6位編碼，因此增加單元體層可以使其結(jié)構(gòu)和編碼都吻合。

（2）可以展示出LRU信息，如某些結(jié)構(gòu)在維修時需要作為整體拆換。

除系統(tǒng)視圖外，區(qū)域視圖的建立主要描述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系物理結(jié)構(gòu)。區(qū)域視圖頂層結(jié)構(gòu)除了包括系統(tǒng)級的劃分，還需要包括區(qū)域級的劃分。因為維修工程分析工作很多基于區(qū)域開展，因此需要劃分區(qū)域、子區(qū)域、子子區(qū)域，作為頂層結(jié)構(gòu)的一部分。

2.3 技術(shù)數(shù)據(jù)集成建模

技術(shù)數(shù)據(jù)集成的設(shè)計思路如圖4所示。

中心數(shù)據(jù)庫將針對不同的業(yè)務(wù)內(nèi)容關(guān)聯(lián)不同的對象，其主要的特點和內(nèi)容如下。

方便快捷地通過構(gòu)型項關(guān)聯(lián)關(guān)系獲取完整有效的三維數(shù)模。

針對不同的業(yè)務(wù)對象內(nèi)容進行關(guān)聯(lián)，比如與結(jié)構(gòu)化屬性的關(guān)聯(lián)，與運營數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，與供應(yīng)商數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，與維修工程的維修任務(wù)，維修屬性的關(guān)聯(lián)，與技術(shù)出版物技術(shù)手冊內(nèi)容的關(guān)聯(lián)，與技術(shù)出版物所需的關(guān)鍵屬性的關(guān)聯(lián)，與航材支援所需的關(guān)鍵屬性的關(guān)聯(lián)，與資料的關(guān)聯(lián)，與飛行訓(xùn)練業(yè)務(wù)關(guān)鍵屬性的關(guān)聯(lián)，與培訓(xùn)資料的關(guān)聯(lián)內(nèi)容。

為了保證數(shù)據(jù)的有效性，尤其是對于共用數(shù)據(jù)模塊，在進行數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、讀取、反饋和更新的過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)操作的權(quán)限進行，并對每個數(shù)據(jù)讀取和編輯的環(huán)節(jié)進行記錄和維護，保持當(dāng)前數(shù)據(jù)狀態(tài)的唯一性，防止各個業(yè)務(wù)中出現(xiàn)同一數(shù)據(jù)的不同版本。

以維修工程分析為例，其業(yè)務(wù)在中心數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲規(guī)劃示意如圖5所示。

維修工程業(yè)務(wù)存入的數(shù)據(jù)信息分為以下幾類。

（1）輸入文件包：按照業(yè)務(wù)方式對設(shè)計/制造等上游輸入文件進行分類和組織，方便客服用戶查找使用，關(guān)聯(lián)在候選項所對應(yīng)的數(shù)據(jù)模塊上。

（2）分析活動：關(guān)聯(lián)在數(shù)據(jù)模塊上，一個數(shù)據(jù)模塊可以對應(yīng)多個分析任務(wù)。

（3）維修分析報告：以文檔的形式管理，關(guān)聯(lián)在數(shù)據(jù)模塊上，如一個分析報告可分解在多個數(shù)據(jù)模塊上，則關(guān)聯(lián)在共同的頂層父件上。

（4）維修任務(wù)：以數(shù)據(jù)對象的形式進行管理，關(guān)聯(lián)在數(shù)據(jù)模塊上，一個數(shù)據(jù)模塊可以對應(yīng)多個維修任務(wù)。

（5）維修任務(wù)程序：以文檔的形式進行管理，關(guān)聯(lián)在對應(yīng)的任務(wù)上，一個任務(wù)對應(yīng)一個任務(wù)程序。

（6）結(jié)構(gòu)化屬性信息：以屬性方式進行管理，關(guān)聯(lián)在數(shù)據(jù)模塊上，供其他業(yè)務(wù)使用。

3 結(jié)論

綜上所述，數(shù)據(jù)作為信息時代的重要戰(zhàn)略資源，企業(yè)將從數(shù)據(jù)集成中獲得以下優(yōu)勢。

（1）完善的數(shù)據(jù)管控體系。通過對數(shù)據(jù)管控組織、流程、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)支持的統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管控過程的高效運行和持續(xù)優(yōu)化，建立數(shù)據(jù)治理的長效機制。

（2）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)來源。通過對關(guān)鍵共享數(shù)據(jù)進行集中管理，確保關(guān)鍵共享數(shù)據(jù)的一致性，構(gòu)建企業(yè)層面的統(tǒng)一數(shù)據(jù)視圖。

（3）標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)清理將實現(xiàn)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)據(jù)申請和數(shù)據(jù)審批等業(yè)務(wù)流程將控制新增數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，從而徹底改善數(shù)據(jù)不完整、冗余、錯誤等質(zhì)量問題。

加強數(shù)據(jù)集成是提升信息化能力、提升精細化管理水平、提高業(yè)務(wù)運營效率、增強企業(yè)決策能力和核心競爭的重要途徑。

參考文獻

[1] International specification for developing and continuously improving preventive maintenance[S].

[2] International guide for the use of the S-Series[S].Integrated Logistic Support （ILS） specifications.

[3] International procedure specification for Logistics Support Analysis LSA[S].

[4] International specification for technical publications using a common source database[S].

[5] 趙飛.基于全生命周期的主數(shù)據(jù)管理詳解與實踐[M].清華大學(xué)出版社，2015.